JPH10333318A - 位相シフトフォトマスク及びその製造方法 - Google Patents

位相シフトフォトマスク及びその製造方法

Info

Publication number
JPH10333318A
JPH10333318A JP14496497A JP14496497A JPH10333318A JP H10333318 A JPH10333318 A JP H10333318A JP 14496497 A JP14496497 A JP 14496497A JP 14496497 A JP14496497 A JP 14496497A JP H10333318 A JPH10333318 A JP H10333318A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase shift
transparent
translucent
pattern
shift photomask
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14496497A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Takei
竹居滋郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP14496497A priority Critical patent/JPH10333318A/ja
Publication of JPH10333318A publication Critical patent/JPH10333318A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハーフトーン位相シフトフォトマスクの透明
部の表面荒れをなくし、半透明部と透明部とを通過する
光の位相差に影響する問題や透明部の透過率に対する影
響等をなくす。 【解決手段】 半透明領域を構成する半透明膜2を、ド
ライエッチング等により形成した透明基板1の位相シフ
トパターンの底面6上に形成する。このようなハーフト
ーン位相シフトフォトマスクは、エッチングガス5によ
りレジストパターン3から露出した透明基板1を所定の
深さだけドライエッチング除去して位相シフトパターン
を形成し、レジストパターン3をそのままにして、全面
に半透明膜2をスパッタ蒸着等により成膜し、レジスト
層3をリフトオフにより除去することにより作製され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフトフォト
マスク及びその製造方法に関し、特に、LSI、超LS
I等の高密度集積回路等の製造に用いられる位相シフト
フォトマスク及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】IC、LSI、超LSI等の半導体集積
回路は、酸化、CVD、スパッタリング等の薄膜形成工
程と、シリコンウェーハ等の非加工基板上にフォトレジ
ストを塗布し、フォトマスクを用いた縮小投影ステッパ
等により所望のパターンを露光した後、現像、エッチン
グを行ういわゆるフォトリソグラフィ工程やイオン注入
等の拡散工程等を繰り返すことにより製造されている。
【0003】このようなフォトリソグラフィ工程により
形成されるフォトレジストパターンの最小図形サイズ
は、半導体集積回路の高速化、高集積化に伴って益々微
細化が要求されてきており、通常のフォトマスクを用い
た縮小投影ステッパ露光方法では解像限界となり、この
限界を克服する技術として、例えば、特開昭58−17
3744号、特開平4−136854号公報に示されて
いるような新しい構造を有する位相シフトフォトマスク
及びこの位相シフトフォトマスクを用いた位相シフト露
光法が提案されている。
【0004】この位相シフト露光法は、フォトマスク上
に形成した位相シフトパターンを通過する露光光の位相
を操作することにより、解像力及び焦点深度を向上させ
る技術である。
【0005】このような位相シフトフォトマスク中の一
つとして、特に特開平4−136854号にハーフトー
ン位相シフトフォトマスクが提案されている。このハー
フトーン位相シフトフォトマスク(以下、ハーフトーン
位相シフトマスクと呼ぶ。)は、透明基板上に露光光に
対して半透明な領域と透明な領域とを少なくとも有し、
この半透明な領域と透明な領域とを通過する光の位相差
が実質的に180°になる構成のものであり、半導体素
子のホール、ドット、スペース、ライン等において解像
力が上がり、焦点深度が広がることが示されている。こ
のとき、半透明膜の膜厚をdとし、露光波長をλ、その
露光波長での半透明膜の屈折率をnとすると、 d=λ/〔2(n−1)〕 の関係を満たすとき、最も効果がある。
【0006】このようなハーフトーン位相シフトマスク
の構造として、従来、図3のような断面のものが提案さ
れている。図中、1は透明基板、2は単層又は多層のク
ロム等金属薄膜や金属化合物等の薄膜等からなる半透明
膜を示し、半透明膜2の設けられた領域が半透明な領域
を形成し、半透明膜2がない領域が透明な領域を形成し
ている。
【0007】図3のようなハーフトーン位相シフトマス
クは、例えば図4の工程に従って製造される。すなわ
ち、図4(a)に示すように、高純度石英等からなる透
明基板1上にCr等からなる半透明膜2を成膜し、さら
にその上にレジスト層3を形成する。次いで、図4
(b)に示すように、レジスト層3上に紫外線4等によ
り所望のパターンを描画し、その後、パターン露光され
たレジスト層3を現像して所望のレジストパターンを形
成し、次に、図4(c)に示すように、エッチングガス
又はウエットエッチング液7によりレジストパターンか
ら露出した半透明膜2をエッチング除去し、図4(d)
のような半透明膜2のパターンを形成する。次いで、図
4(e)に示すように、エッチングガス5により半透明
膜2のパターンが形成されていない部分の透明基板1を
ドライエッチングし、次いで、残ったレジストパターン
を除去することにより、図4(f)のようなハーフトー
ン位相シフトマスクが形成される。図4(f)の断面は
図3と同じである。
【0008】このような図3の構造のハーフトーン位相
シフトマスクにおいては、通常の製造工程と同様な、加
工、検査、洗浄は可能であるが、透明基板1を彫って透
明部を加工する際のドライエッチング等によって表面荒
れしていることがあるため、透明部を通過する光が散乱
等を起こし、半透明部と透明部とを通過する光の位相差
が目標値よりずれたり、透明部の透過率が低下するとい
う問題が生じる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、ハーフトーン位相シフトフォトマスクの透明部の表
面荒れをなくし、半透明部と透明部とを通過する光の位
相差に影響する問題や透明部の透過率に対する影響等を
なくすことである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題等
に鑑みて実用的でかつ精度の高いハーフトーン位相シフ
トフォトマスクを開発すべく研究した結果、ドライエッ
チング等による表面荒れが透明部を通過する光に影響を
与えない構造としては、透明基板上にフォトレジストパ
ターンを形成してドライエッチング等で加工する際、加
工を受けない部分を透明部とし、加工される部分に半透
明膜等を形成して半透明部とすることが有効であると考
え、ハーフトーン位相シフトフォトマスクの半透明膜
を、ドライエッチング等により形成した透明基板による
位相シフトパターンの底面上に形成した構造にすること
により、表面荒れによる透明部を通過する光への影響を
なくすことができることを見出して、本発明を完成した
ものである。
【0011】すなわち、本発明は、透明基板上に露光光
に対して半透明な領域と透明な領域とを有し、半透明領
域と透明領域との位相差が実質的に180度になるよう
な構成の位相シフトフォトマスクにおいて、図1に断面
を示すように、半透明領域を構成する半透明膜2をドラ
イエッチング等により形成した透明基板1の位相シフト
パターンの底面6上に形成されていることを特徴とする
ものである。
【0012】このような本発明のハーフトーン位相シフ
トマスクの製造は、例えば図2に示した方法によって行
う。すなわち、図2(a)に示すように、高純度石英等
からなる透明基板1上にまずレジスト層3を形成する。
次いで、図2(b)に示すように、レジスト層3上に紫
外線4等により所望のパターンを描画し、その後、パタ
ーン露光されたレジスト層3を現像して、図2(c)に
示すような所望のレジストパターンを形成する。次に、
図2(d)に示すように、エッチングガス5によりレジ
ストパターンから露出した透明基板1を所定の深さ(1
80度の位相差を与える深さ)だけドライエッチング除
去して位相シフトパターンを形成する。その後、図2
(e)に示すように、レジストパターンをそのままにし
て、全面に半透明膜2をスパッタ蒸着等により成膜し、
レジスト層3をリフトオフ等することにより除去して、
図2(f)のようなハーフトーン位相シフトマスクが形
成される。図2(f)の断面は図1と同じである。
【0013】また、本発明のこのような半透明膜成膜方
法によれば、位相シフターパターンの側面に半透明膜を
残すこともできるため、位相シフトパターン側面から入
射する露光光を軽減することも可能であり、より正確な
マスクパターン露光が可能になる。
【0014】すなわち、本発明の位相シフトフォトマス
クは、透明基板上に露光光に対して半透明な領域と透明
な領域とを少なくとも有し、この半透明な領域と透明な
領域とを通過する光の位相差が実質的に180度になる
構成の位相シフトフォトマスクにおいて、半透明領域を
構成する半透明膜が、前記の透明基板をエッチングする
ことにより形成された位相シフトパターンの底面に形成
されていることを特徴とするものである。
【0015】この場合、半透明膜は単層又は多層のクロ
ム等の金属薄膜あるいは金属化合物膜から形成すること
が望ましい。
【0016】また、透明領域は半透明膜を設けてない領
域で形成されていることが望ましい。
【0017】さらに、これらにおいて、透明領域に対す
る半透明領域の露光波長における透過率が1〜30%の
範囲にあることが望ましい。
【0018】また、エッチングされた透明基板の深さd
が、透明基板の露光波長λにおける屈折率をnとする
と、 〔λ/2(n−1)〕/2≦d≦3〔λ/2(n1)〕
/2 の範囲にあることが望ましい。
【0019】また、本発明は、透明基板上にレジストパ
ターンを形成し、そのパターンから露出した透明基板を
所定の深さだけエッチング除去し、次いで、レジストパ
ターンを除去せずにその上に半透明膜を成膜し、次に、
レジストパターンをリフトオフ等により除去して、上記
の何れかの位相シフトフォトマスクを製造する位相シフ
トフォトマスクの製造方法も含む。
【0020】本発明の位相シフトフォトマスクにおいて
は、ドライエッチング等により形成した透明基板による
位相シフトパターンのエッチング底面上に半透明膜を形
成した構造になっているため、透過部にはドライエッチ
ングによる表面荒れがなく、透過部の透過率への影響
や、半透明部と透明部とを通過する光の位相差への影響
等をなくすことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の位相シフトフォト
マスクの実施例について説明する。まず、光学研磨され
た基板上にi線レジストNPR−895i(長瀬産業
(株)製)をスピンコーティングし、プリベイク処理を
することにより、厚さ0.1μm〜2.0μmのレジス
ト層を形成する。基板としては、石英、高純度石英が望
ましいが、低膨張ガラス、MgF2 、CaF2 等を使用
することもできる。レジスト層の加熱処理は、レジスト
の種類にもよるが、通常80℃〜150℃で5〜60分
間行う。
【0022】次に、CORE−2564等のレーザ露光
装置を用いて所定のパターンを上記レジスト層に露光
し、TMAH(テトラメチルアンモニウムハイドライ
ド)を主成分とする現像液でレジスト層を現像後、水で
リンスする。
【0023】次に、必要に応じて加熱処理及びディスカ
ム処理してレジストパターンのレジストスカム等を除去
した後に、レジストパターンの開口部より露出する被加
工部の透明基板をCF4 +O2 ガスを用いたエッチング
プラズマによりドライエッチングし、位相シフトパター
ンを形成する。このときに、エッチングガスとしてCF
4 、CHF3 、CF4 +CHF3 、CF4 +O2 、CH
3 +O2 等を用いても問題ない。なお、この位相シフ
トパターンは、ドライエッチングに代えて、フッ酸等の
ウエットエッチングによっても形成可能である。
【0024】このようにして、透明基板をエッチングし
た後に、レジストパターンをそのままにして、Crを膜
厚約20nmになるように成膜する。この膜のi線(波
長365nm)の透過率は約10%である。通常、この
膜の成膜にはスパッタリングが用いられる。
【0025】次に、位相シフトパターン上に残存したレ
ジストをリフトオフすることにより不必要のCrを除去
する。リフトオフ方法は、レジストの良溶媒中に基板を
浸漬することでレジストを溶解し、不必要のCrを除去
する。このとき、溶媒によっては、加熱、超音波処理を
行っても問題ない。
【0026】このような方法で本発明のハーフトーン位
相シフトマスクが完成する。上記実施例は、本発明のハ
ーフトーン位相シフトマスクの1作製例であり、レジス
ト、プロセス条件及び透過率等を特に限定するものでは
ない。
【0027】なお、本発明において、位相シフトパター
ンを形成するときに透明基板表面からエッチング除去す
る厚さを正確に制御できるようにするために、透明基板
中に表面に平行にエッチングストッパー層を設けるよう
にしてもよい。
【0028】
【発明の効果】本発明の位相シフトフォトマスクは、上
記したように、通常のフォトマスクと同じ材料で作成手
順を変えるだけで、格別な工程を増やすことなしに、透
過部の表面荒れを防ぐことができるので、位相差等の保
証が可能となり、製造コストを低く抑えることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による位相シフトフォトマスクの構成を
示す断面図である。
【図2】本発明の位相シフトフォトマスクの製造工程を
示す図である。
【図3】従来のハーフトーン位相シフトフォトマスクの
構成を示す断面図である。
【図4】従来のハーフトーン位相シフトフォトマスクの
製造工程を示す図である。
【符号の説明】
1…透明基板 2…半透明膜 3…レジスト層 4…パターン露光光 5…エッチングガス 6…位相シフトパターンの底面

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板上に露光光に対して半透明な領
    域と透明な領域とを少なくとも有し、この半透明な領域
    と透明な領域とを通過する光の位相差が実質的に180
    度になる構成の位相シフトフォトマスクにおいて、半透
    明領域を構成する半透明膜が、前記の透明基板をエッチ
    ングすることにより形成された位相シフトパターンの底
    面に形成されていることを特徴とする位相シフトフォト
    マスク。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記半透明膜が単層
    又は多層のクロム等の金属薄膜あるいは金属化合物膜か
    らなることを特徴とする位相シフトフォトマスク。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記透明領域が前記
    半透明膜を設けてない領域で形成されていることを特徴
    とする位相シフトフォトマスク。
  4. 【請求項4】 請求項1から3の何れか1項において、
    前記透明領域に対する前記半透明領域の露光波長におけ
    る透過率が1〜30%の範囲にあることを特徴とする位
    相シフトフォトマスク。
  5. 【請求項5】 請求項1から4の何れか1項において、
    エッチングされた前記透明基板の深さdが、前記透明基
    板の露光波長λにおける屈折率をnとすると、 〔λ/2(n−1)〕/2≦d≦3〔λ/2(n1)〕
    /2 の範囲にあることを特徴とする位相シフトフォトマス
    ク。
  6. 【請求項6】 透明基板上にレジストパターンを形成
    し、そのパターンから露出した透明基板を所定の深さだ
    けエッチング除去し、次いで、レジストパターンを除去
    せずにその上に半透明膜を成膜し、次に、レジストパタ
    ーンをリフトオフ等により除去して、請求項1から5の
    何れか1項に記載の位相シフトフォトマスクを製造する
    ことを特徴とする位相シフトフォトマスクの製造方法。
JP14496497A 1997-06-03 1997-06-03 位相シフトフォトマスク及びその製造方法 Pending JPH10333318A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14496497A JPH10333318A (ja) 1997-06-03 1997-06-03 位相シフトフォトマスク及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14496497A JPH10333318A (ja) 1997-06-03 1997-06-03 位相シフトフォトマスク及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10333318A true JPH10333318A (ja) 1998-12-18

Family

ID=15374295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14496497A Pending JPH10333318A (ja) 1997-06-03 1997-06-03 位相シフトフォトマスク及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10333318A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078953A (ja) * 2004-09-13 2006-03-23 Ulvac Seimaku Kk ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造法
KR100770489B1 (ko) 2000-12-30 2007-10-25 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 평판 디스플레이 패널용 마스크 제작방법
JP2013167907A (ja) * 2004-11-08 2013-08-29 Lg Micron Ltd ハーフトーンマスク及びその製造方法
CN103676467A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 李永春 金属嵌入光罩及其制造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100770489B1 (ko) 2000-12-30 2007-10-25 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 평판 디스플레이 패널용 마스크 제작방법
JP2006078953A (ja) * 2004-09-13 2006-03-23 Ulvac Seimaku Kk ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造法
JP2013167907A (ja) * 2004-11-08 2013-08-29 Lg Micron Ltd ハーフトーンマスク及びその製造方法
CN103676467A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 李永春 金属嵌入光罩及其制造方法
KR101505317B1 (ko) * 2012-09-20 2015-03-23 내셔널 청쿵 유니버시티 금속-임베디드 포토마스크 및 그 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5702847A (en) Phase shift photomask, phase shift photomask blank, and process for fabricating them
JP2996127B2 (ja) パターン形成方法
US5380608A (en) Phase shift photomask comprising a layer of aluminum oxide with magnesium oxide
JPH06118621A (ja) 欠陥のないプリントレチクルおよびその製造方法
KR100298609B1 (ko) 위상쉬프트층을갖는포토마스크의제조방법
JPH075675A (ja) マスク及びその製造方法
US5695896A (en) Process for fabricating a phase shifting mask
JPH10186632A (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク
JPH06308713A (ja) 位相シフトフォトマスク及び位相シフトフォトマスク用ブランクス
JPH08123008A (ja) 位相シフトマスクおよびその製造方法
JPH10333318A (ja) 位相シフトフォトマスク及びその製造方法
KR101080008B1 (ko) 하드마스크용 원판 및 이를 이용한 하드마스크 제조방법
JPH0468352A (ja) 位相シフト層を有するフォトマスク及びその製造方法
JP3225074B2 (ja) 位相シフトフォトマスクの製造方法
KR100239960B1 (ko) 위상(位相) 쉬프트 포토마스크
JP3110801B2 (ja) フォトマスクの製造方法及びフォトマスク
JP3475309B2 (ja) 位相シフトフォトマスクの製造方法
JP2003121978A (ja) ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法
KR100249726B1 (ko) 위상쉬프트포토마스크
JP2693805B2 (ja) レチクル及びこれを用いたパターン形成方法
JP3241793B2 (ja) 位相シフトフォトマスク
JPH0580492A (ja) 位相シフト層を有するフオトマスクの製造方法
JPH0743885A (ja) 位相シフトフォトマスクの製造方法
JP3173314B2 (ja) 位相シフトマスクの製造方法
JPH0651489A (ja) ハーフトーン位相シフトフォトマスクの製造方法